Page 57 - 《含能材料》优秀论文(2019年)
P. 57

1010                                                                                 王浩伟,滕克难,吕卫民

            3.2.3  延寿技术方案统筹                                      延寿领域有所应用        [57-58] 。
                提高导弹贮存可靠性、延长导弹贮存期的技术手                            3.3  加速贮存试验技术
            段主要有薄弱件整修、寿命件更换、性能改进与新技术                             3.3.1  加速贮存试验的用途与关键技术
            应用、放宽失效判据、改进维护措施等                  [51] 。导引头射            假设导弹的延长贮存期为 N 年,延寿技术方案能
            频电路、惯导伺服机构等电子、机电设备故障率相对较                             否保证导弹在 N 年延长贮存期内满足要求的可靠度
            高,是影响导弹贮存可靠性的薄弱环节,延寿时应针对                             水平与安全性要求?这是在对批次导弹开展延寿工程
            性得提出整修措施。弹上蓄电池、发动机燃油、部分密                             前需要回答的难题。考虑到导弹贮存延寿工程的紧迫
            封件等具有性能退化现象,属于有限寿命产品,应进行                             性,不允许通过 N 年自然贮存过程考核延寿技术方案
            定期更换;性能改进与新技术应用不仅可以延长导弹                              的有效性。一种高效、可行的解决方案是利用短时间
            的贮存期,而且能够提高导弹的使用价值,这对于贮存                             的加速贮存试验等效试验样品的 N 年自然贮存,然后
            期较长的战略导弹来说尤为重要。例如,美国对“民                              开展验证性试验考核延寿技术方案的有效性。
            兵”导弹、“三叉戟”导弹等在多次延寿中分别更换了固                                加 速 贮 存 试 验(Accelerated Storage Test,AST)
            体火箭发动机增加导弹航程并提升突防能力,改进了                              是高效验证导弹贮存期的关键环节                [59-62] ,其实质是通
            制导系统提升导弹的抗干扰能力及制导精度,改装战                              过施加比自然贮存环境高的应力水平,在短时间内使
            斗部适应导弹多样化的作战需求                [52-53] 。为了保证导         试验样品的累积损伤(寿命消耗)等效 N 年自然贮存
                                                                 的效果,如图 7 所示。
            弹的安全性与可靠性,在产品设计时通常留有一定的
            设计余量,放宽失效判据是在对导弹服役阶段可靠性
            数据充分分析的基础上,通过调整失效判据释放部分
            设计余量,从而达到延长贮存期的目的。改进维护措
            施是指导弹使用单位优化检测周期、改善贮存环境条
            件、提高检测维修能力等措施             [54] 。
                延长导弹贮存期的技术手段有多种,如何综合运                            图 7  加速贮存试验用途示意
                                                                 Fig.7  Schematic of accelerated storage test
            用各技术手段取得最优延寿效果是一个值得研究的问
            题 [55-56] 。可以将延寿技术方案生成问题转换为线性                            加速贮存试验技术的核心与关键是估计出试验产
            或非线性规划问题,例如将可行的延寿技术措施作为                              品的加速系数,试验产品层级越高、贮存任务剖面越复
            决策变量,将延寿总费用等作为约束条件,将最大效费                             杂,估计加速系数的难度越大。目前,我国尚未完全掌
            比等作为优化目标,从而获取最优的延寿技术方案,如                             握分系统级产品加速贮存试验技术,但俄罗斯已经掌

            图 6 所示。需要指出的是,有可能得出的延寿技术方                            握整弹级加速贮存试验技术,曾利用 6 个月加速贮存
            案只包括改进导弹使用单位的技术维护措施、甚至是                              试验等效 C‐300 导弹 10 年的自然贮存过程。现有加
            保持现有技术维护措施,相对于整修延寿可称之为指                              速贮存试验技术主要有以下两个方面不足:
            标延寿,指标延寿的概念也在飞机、核电站、桥梁等的                                (1)加速贮存试验的应力类型简单。
                                                                     影响海军导弹贮存可靠性的敏感环境应力包括库
                                                                 房贮存阶段的温度,战备值班阶段的高低温交变、低温、
                                                                 温湿效应,装卸转运阶段的振动、冲击,因此,加速贮存试
                                                                 验应该由高温加速试验、高低温交变加速试验、低温加速
                                                                 试验、振动加速试验等组成。然而,国内很多单位仅仅进
                                                                 行高温加速贮存试验,这无法等效导弹的整个自然贮存
                                                                 过程,导致加速贮存试验的科学性与可信性不高。
                                                                    (2)缺少分系统/整机产品加速系数估计理论与方法。
                                                                     如果不能准确估计出试验产品在各加速应力下的
            图 6  获取最优延寿技术方案的技术路线
            Fig.6  The technical route of obtaining the optimal life‐exten‐  加速系数,就无法在加速贮存试验时间与自然贮存时
            sion solution                                        间之间进行等效折算。目前,估计整机加速系数时普


            Chinese Journal of Energetic Materials,Vol.27, No.12, 2019(1004-1016)  含能材料    www.energetic-materials.org.cn
   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62